Моделирование жесткостных характеристик цементных композитных систем в рамках концепции «внутреннего увлажнения» = Modeling of the modulus of elasticity of the cement-based composite within internal curing

Abstract

В материале статьи рассмотрены основные положения предлагаемой расчетной модели, позволяющей прогнозировать жесткостные характеристики цементных композитных систем в области низких водоцементных отношений, содержащих предварительно насыщенный пористый заполнитель в рамках концепции «внутреннего увлажнения». В основе предлагаемой модели лежит разделение структуры цементной композитной системы на элементарные гетерогенные уровни, на каждом из которых определяют ее эффективные жесткостные характеристики, используя методы гомогенизации теории эффективной среды и дифференциальной теории эффективной среды. Разделение цементной композитной системы на элементарные гетерогенные уровни представлено на ее многоуровневой схеме. Содержащийся в цементной композитной системе предварительно насыщенный пористый заполнитель выделен в отдельный гетерогенный уровень, что позволяет определять значения ее эффективных жесткостных характеристик при различных составах композита, например, цементной композитной системы, состоящей из цементной матрицы и только пористого заполнителя. На жесткостные характеристики цементных композитных систем значительное влияние оказывают гранулометрический состав заполнителя и характеристики транзитной зоны, однако существующие методы гомогенизации, как правило, не в полной мере учитывают эти характеристики в своих решениях. Для определения эффективных жесткостных характеристик цементных композитных систем предложен последовательный способ их определения, основанный на методе новой дифференциальной теории эффективной среды. Предложенный способ позволяет учитывать как гранулометрический состав заполнителя, так и характеристики транзитной зоны при определении эффективных жесткостных характеристик. Представлены результаты верификации предлагаемой расчетной модели.